(57)【要約】【課題】培地交換の前後においても特定の細胞の観察が可能な観察装置を提供する。【解決手段】標本トレー５５０は、外周部の一個所に基準位置指示部材５９２を備えている。培養観察装置１００は、基準位置指示部材５９２を検出するためのセンサー５９４を備えている。装置全体を制御する制御部４２０は、センサー５９４によって得られる情報に基づいてモーター２６２を制御する。センサー５９４はフォトインタラプターであり、発光素子と受光素子を有している。基準位置指示部材５９２は、標本トレー５５０が基準位置にあるとき、センサー５９４の発光素子から受光素子に向かう光を遮る。制御部４２０は、センサー５９４の出力に基づいて標本トレー５５０が基準位置にあることを検知した後、モーター２６２の回転角度を制御することにより、標本トレー５５０に保持されている複数の容器５１２のうちの一つを対物レンズ３１２の光軸上に選択的に配置する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置であり、
培養細胞を培養する培養空間を形成するための培養装置と、
培養細胞と培地を収容した容器を保持するための標本トレーであり、培養空間内に収容される標本トレーと、
培養細胞の拡大像を観察するための顕微鏡と、
標本トレーを顕微鏡の光軸に直交する平面に沿って移動させるための移動手段と、
標本トレーを移動手段に再現性良く保持するためのトレー保持手段と、
標本トレーの基準位置を検出するための基準位置検出手段と、
基準位置検出手段によって得られる情報に基づいて移動手段を制御するための制御部とを備えている、培養観察装置。
【請求項２】
請求項１において、基準位置検出手段は、標本トレーの外周部の一個所に設けられた基準位置指示部材と、基準位置指示部材を検出するためのセンサーとを備えている、観察装置。
【請求項３】
請求項２において、センサーは、基準位置指示部材を光学的に検出する反射型センサーであり、培養空間の外に配置されている、観察装置。
【請求項４】
請求項１において、基準位置検出手段は、標本トレーの外周部に設けられた複数の基準位置指示部材と、基準位置指示部材を検出するためのセンサーとを備えており、複数の基準位置指示部材はそれぞれ標本トレーに保持される複数の容器に一対一で対応している、観察装置。
【請求項５】
請求項１において、基準位置検出手段は、標本トレーに設けられた複数の識別情報保持部材と、識別情報保持部材に保持されている情報を検出するためのセンサーとを備えており、複数の識別情報保持部材はそれぞれ標本トレーに保持される複数の容器に一対一で対応しており、対応する容器を識別するための情報を保持している、観察装置。
【請求項６】
請求項５において、各識別情報保持部材は所定の複数個所における遮光板の有無に対応して情報を保持しており、センサーは所定の複数個所における遮光板の有無を検出する、観察装置。
【請求項７】
請求項１において、基準位置検出手段は、標本トレーの下面に設けられた一つの光学パターンを備えており、制御部は、顕微鏡によって得られる光学パターンの拡大像に基づいて移動手段を制御する、観察装置。
【請求項８】
請求項７において、顕微鏡は、対物レンズと、対物レンズの光軸に沿って対物レンズを移動させるための準焦機構とを備えており、制御部は、顕微鏡の光軸上に光学パターンを配置し、光学パターンに対してイメージオートフォーカス制御を行なった後、顕微鏡の光軸上に容器を配置し、あらかじめ決められたオフセット量だけ対物レンズを容器に近づける、観察装置。
【請求項９】
請求項１において、基準位置検出手段は、標本トレーの下面に設けられた複数の光学パターンを備えており、複数の光学パターンはそれぞれ標本トレーに保持される複数の容器に一対一で対応しており、対応する容器を識別するための情報を保持しており、制御部は、顕微鏡によって得られる光学パターンの拡大像に基づいて移動手段を制御する、観察装置。
【請求項１０】
請求項１において、基準位置検出手段は、標本トレーに設けられた複数のスリットと、スリットを検出するためのセンサーとを備えており、複数のスリットはそれぞれ標本トレーに保持される複数の容器に一対一で対応しており、顕微鏡の観察範囲に対応した長さを有している、観察装置。
【請求項１１】
請求項１において、顕微鏡は、対物レンズと、対物レンズの光軸に沿って対物レンズを移動させるための準焦機構とを備えており、制御部は、標本トレーを移動させて容器の中心を対物レンズの光軸上に配置し、対物レンズを標本トレーから遠ざけ、標本トレーを移動させて別の容器の中心を対物レンズの光軸上に配置し、対物レンズを標本トレーに近づけ、標本トレーを移動させて容器内の観察個所を対物レンズの光軸上に配置する、観察装置。
【請求項１２】
請求項１において、培養装置は、培養装置副本体と、培養装置副本体に対して開閉可能な培養装置主本体と、培養装置主本体の開閉を感知するための開閉センサーとを備えており、顕微鏡は、対物レンズと、対物レンズの光軸に沿って対物レンズを移動させるための準焦機構とを備えており、制御部は、培養装置主本体が開けられたときに対物レンズを退避させる、観察装置。
【請求項１３】
請求項１２において、トレー保持手段は、標本トレーが取り付けられるトレー取り付け部と、標本トレーをトレー取り付け部に固定するための固定手段とを含んでおり、制御部は、培養装置主本体が開けられたときに固定手段が手前に来るように標本トレーを移動させる、観察装置。
【請求項１４】
請求項１３において、トレー取り付け部は、標本トレーを受けるトレー受け部と、トレー受け部から上方に突出している凸部とを有し、凸部は標本トレーの厚さよりも相当に長く、標本トレーがトレー取り付け部に取り付けられたときに標本トレーの上面から上に相当に突出する、観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物研究市場では、生体の動的変化を研究するために培養細胞を用いた実験が行なわれている。培養細胞は牛の血清などから作られた培地と呼ばれる液体と共に、内部温度３７℃、炭酸ガス濃度５％、湿度１００％に維持された炭酸ガスインキュベーター内に配置され、培養細胞の活性が維持されている。また炭酸ガスインキュベーターの機能を備えた顕微鏡により培養細胞の活性を維持した状態での観察が可能な観察装置が市販されている。
【０００３】
培養細胞と培地は、一般にプラスチックやガラスで作られた外形が円筒形状のディッシュやシャーレなどの容器の中で培養される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
培養細胞を用いた実験には、特定の細胞の変化を追う細胞系譜の実験など、長期間にわたる実験もある。
【０００５】
しかし培地は約３日に一回の交換が必要であり、長期間特定の細胞の観察を行なうためには培地の交換が必要となる。そのため顕微鏡からシャーレを取り外しクリーンベンチなどで培地交換の作業を行なわなければならない。
【０００６】
培地交換が必要な観察において、望ましくは培地交換の前後において容器内の特定の同一細胞を観察できるとよい。
【０００７】
本発明の目的は、培地交換の前後においても特定の細胞の観察が可能な培養観察装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置に向けられている。本発明の培養観察装置は、培養細胞を培養する培養空間を形成するための培養装置と、培養細胞と培地を収容した容器を保持するための標本トレーであり、培養空間内に収容される標本トレーと、培養細胞の拡大像を観察するための顕微鏡と、標本トレーを顕微鏡の光軸に直交する平面に沿って移動させるための移動手段と、標本トレーを移動手段に再現性良く保持するためのトレー保持手段と、標本トレーの基準位置を検出するための基準位置検出手段と、基準位置検出手段によって得られる情報に基づいて移動手段を制御するための制御部とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、培地交換の前後においても特定の細胞の観察が可能な培養観察装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
［第一実施形態］
本実施形態は、培養細胞を培養しながら観察するための培養観察装置に向けられている。培養観察装置は、実質的に、培養細胞を培養するための培養装置（インキュベーター）と、培養細胞を観察するための顕微鏡とを組み合わせて構成されている。図１は、本発明の第一実施形態による培養観察装置を概略的に示す断面図である。
【００１２】
図１に示されるように、培養観察装置１００は、培養装置主本体１９０と、培養装置副本体１４０と、これらを支持する本体支持台１１０とを備えている。
【００１３】
本体支持台１１０は複数の脚部１１４を備えている。
【００１４】
培養装置副本体１４０は、脚部１１４に支持された下側ベース部１４２と、下側ベース部１４２の上の周囲を取り囲む側壁部１４４と、側壁部１４４の上側の開口を覆う上側ベース部１４６とを備えている。
【００１５】
上側ベース部１４６は、下側ベース部１４２に立てられた複数の支持支柱１４８によって支持されている。上側ベース部１４６と側壁部１４４はシール部材１５０を介して接しており、両者の間は気密に保たれている。側壁部１４４は中空構造で断熱空間１５２を有し、側壁部１４４の断熱空間１５２内にはヒーター１５４が設けられている。下側ベース部１４２は、培養装置副本体１４０の内部空間と外気とを連絡する直径３０ｍｍ程度の貫通穴１４２ａを有している。
【００１６】
培養装置主本体１９０は、底面が開口した箱状の筐体１９２を備えている。筐体１９２はヒンジ１９４によって側壁部１４４に取り付けられており、培養装置副本体１４０に対して開閉可能である。筐体１９２と上側ベース部１４６の間にはシール部材２００が設けられており、筐体１９２は閉じられた際にシール部材２００を介して上側ベース部１４６に接し、筐体１９２と上側ベース部１４６の間は気密に保たれる。筐体１９２は中空構造で断熱空間２０４を有し、筐体１９２の断熱空間２０４内にはヒーター２０６が設けられている。
【００１７】
筐体１９２が閉じられることにより、培養装置副本体１４０と培養装置主本体１９０は、標本を培養するための培養空間２０２を形成する。培養観察装置１００は、筐体１９２の開閉を感知するための開閉センサー１９６を有している。
【００１８】
筐体１９２には、炭酸ガスなどの気体を培養空間２０２に供給するための気体供給流路２０８が連結されている。気体供給流路２０８は気体供給源２１０に連結される。気体供給流路２０８の途中には、気体の供給量を制御するためのバルブ２１２が設けられている。
【００１９】
培養観察装置１００は、培養空間２０２内において、標本トレー５５０が取り付けられるトレー取り付け部２５２と、トレー取り付け部２５２を水平に移動させるための水平移動機構２６０を備えている。
【００２０】
トレー取り付け部２５２は、標本トレー５５０を受けるトレー受け部２５４と、トレー受け部２５４から上方に突出している凸部２５６と、トレー受け部２５４から下方に延びている回転シャフト２５８とを有している。回転シャフト２５８は図示しない機構により回転可能に支持されている。
【００２１】
上側ベース部１４６は貫通穴１４６ａを有し、トレー取り付け部２５２の回転シャフト２５８は上側ベース部１４６の貫通穴１４６ａを通って延びている。上側ベース部１４６の貫通穴１４６ａとトレー取り付け部２５２の回転シャフト２５８とのすき間は、湿気の漏れを良好に抑えるために、好ましくは０．１ｍｍ以下であるとよい。また、湿気の漏れをさらに抑えるため、上側ベース部１４６の貫通穴１４６ａとトレー取り付け部２５２の回転シャフト２５８の間に弾性部材が設けられてもよい。
【００２２】
水平移動機構２６０は、トレー取り付け部２５２を回転させるためのモーター２６２と、モーター２６２を支持するモーター支持部材２６４と、モーター支持部材２６４を移動可能に支持しているリニアガイド２６６と、モーター支持部材２６４に係合しているボールネジ２６８と、ボールネジ２６８を駆動するためのモーター２７０と、モーター２７０を支持しているモーター支持部材２７２とを備えている。
【００２３】
モーター支持部材２６４はリニアガイド２６６を介して上側ベース部１４６に取り付けられており、上側ベース部１４６に対して横に移動可能である。またモーター支持部材２７２は上側ベース部１４６に固定されている。ボールネジ２６８はモーター２７０の軸の回転運動をモーター支持部材２６４の直線運動に変換する。
【００２４】
顕微鏡は、対物光学部３１０と結像光学部３４０とを備えている。対物光学部３１０は培養装置副本体１４０の内部に収容されている。また結像光学部３４０は培養装置副本体１４０の下方外部に配置されている。
【００２５】
対物光学部３１０は、対物レンズ３１２と、対物レンズ３１２を上下に移動させるための準焦機構３２０とを備えている。
【００２６】
準焦機構３２０は、対物レンズ３１２を支持するための対物レンズ支持部材３２２と、対物レンズ支持部材３２２を移動可能に支持しているリニアガイド３２４と、対物レンズ支持部材３２２に係合しているボールネジ３２６と、ボールネジ３２６を駆動するためのモーター３２８と、モーター３２８を支持しているモーター支持部材３３０とを備えている。
【００２７】
モーター支持部材３３０は上側ベース部１４６に固定されている。対物レンズ支持部材３２２はリニアガイド３２４を介してモーター支持部材３３０に取り付けられており、モーター支持部材３３０に対して上下に移動可能である。ボールネジ３２６はモーター３２８の軸の回転運動を対物レンズ支持部材３２２の直線運動に変換する。
【００２８】
上側ベース部１４６は貫通穴１４６ｂを有し、対物レンズ３１２は上側ベース部１４６の貫通穴１４６ｂを通って延びている。上側ベース部１４６の貫通穴１４６ｂと対物レンズ３１２とのすき間は、湿気の漏れを良好に抑えるために、好ましくは０．１ｍｍ以下であるとよい。また、湿気の漏れをさらに抑えるため、上側ベース部１４６の貫通穴１４６ｂと対物レンズ３１２との間に弾性部材が設けられてもよい。
【００２９】
結像光学部３４０は、結像レンズ３４２と撮像装置３４４とを備えている。下側ベース部１４２は貫通穴１４２ｂを有し、貫通穴１４２ｂには光学窓１４２ｃが密閉状態で設けられている。結像光学部３４０は下側ベース部１４２に設けられた光学窓１４２ｃを介して対物レンズ３１２と光学的に結合されている。
【００３０】
また顕微鏡は、標本を透過照明するための透過照明光学系を備えている。透過照明光学系は、筐体１９２の外壁１９２ａに密閉状態で取り付けられた照明光源３７２と、筐体１９２の内壁１９２ｂに密閉状態で設けられた光学窓３７４とを有している。照明光源３７２と光学窓３７４は共に対物レンズ３１２の上方に位置している。照明光源３７２は照明光を発し、光学窓３７４は照明光の通過を許す。
【００３１】
さらに顕微鏡は、標本を励起するための励起照明光学系を備えている。励起照明光学系は、励起光源部４００と、蛍光キューブユニット４１０とを有している。
【００３２】
励起光源部４００は複数の励起光源４０２を含んでおり、それらは波長の異なる光を発する。励起光源部４００はさらに複数の励起光源４０２から延びる光路を一本に統合する素子４０４と、素子４０４からの光を蛍光キューブユニット４１０に導く投光管４０６とを備えている。
【００３３】
蛍光キューブユニット４１０は複数の蛍光キューブ４１２を含んでいる。複数の蛍光キューブ４１２は例えば回転可能なターレットに保持されており、それらのうちの一つが対物光学部３１０と結像光学部３４０の間の光路上に選択的に配置される。各蛍光キューブ４１２は、蛍光フィルター４１４とダイクロイックミラー４１６と吸収フィルター４１８とを有している。蛍光フィルター４１４は特定の波長域の光を選択的に透過して励起光を作る。ダイクロイックミラー４１６は蛍光フィルター４１４を透過した励起光を反射するとともに、標本５１０から発生した蛍光を選択的に透過する。吸収フィルター４１８はダイクロイックミラー４１６を透過した蛍光中の特定の波長域の光を選択的に透過して不所望な波長成分を取り除く。
【００３４】
さらに培養観察装置１００は、装置全体を制御するための制御部４２０を備えている。制御部４２０は、例えば、水平移動機構２６０や準焦機構３２０、ヒーター１５４、ヒーター２０６、蛍光キューブユニット４１０、励起光源４０２、照明光源３７２などを制御する。
【００３５】
図２は、図１に示された標本トレーの平面図である。図３は、図２のIII-III線に沿った断面を示している。図４は、図３の一部を拡大して示している。図５は、図２のV-V線に沿った断面を示している。
【００３６】
図２に示されるように、トレー取り付け部２５２のトレー受け部２５４は円形で、その上面は対物レンズ３１２の光軸に直交している。トレー取り付け部２５２の凸部２５６はほぼ五角形をしている。凸部２５６は、互いに直交する二つの側面にそれぞれ形成された二つのオスアリ２５６ａと２５６ｂを有している。オスアリ２５６ａと２５６ｂは共に外側に約６０度の勾配を有している。また凸部２５６は、オスアリ２５６ａと２５６ｂをそれぞれを有する二つの側面に交わる押圧面２５６ｃを有している。押圧面２５６ｃは、オスアリ２５６ａと２５６ｂをそれぞれを有する二つの側面の二等分線にほぼ直交している。
【００３７】
標本トレー５５０は、中央に形成されたほぼ矩形の開口部５５４と、開口部５５４の外側で底面に形成された円形の凹平面５５６とを有している。開口部５５４は凸部２５６より大きく、凸部２５６は開口部５５４を通り得る。凹平面５５６はトレー受け部２５４より大きく、トレー受け部２５４の上面は凹平面５５６に面接触し得る。
【００３８】
標本トレー５５０は、図３と図４に示されるように、凸部２５６のオスアリ２５６ａと対向する開口部５５４の側面に、凸部２５６のオスアリ２５６ａに面接触するメスアリ５５８を有している。
【００３９】
また標本トレー５５０は、図５に示されるように、凸部２５６のオスアリ２５６ｂと対向する開口部５５４の側面に、オスアリ２５６ｂに接触して配置されるボール５６０を受ける凹部５６２を有している。
【００４０】
図２と図３に示されるように、標本トレー５５０は、外周側面と中央の開口部５５４の側面との間に延びているメスネジ５６４と、メスネジ５６４に螺合している固定ネジ５６６とを有している。メスネジ５６４と固定ネジ５６６は、凸部２５６の押圧面２５６ｃを押圧する押圧手段を構成している。また押圧手段は開口部５５４と共にトレー取り付け部２５２の凸部２５６を把持する把持機構を構成しており、この把持機構はトレー取り付け部２５２と共働してトレー保持機構２５０を構成している。
【００４１】
標本トレー５５０は次のようにしてトレー取り付け部２５２に取り付けられる。
【００４２】
固定ネジ５６６を引き込んだ状態で標本トレー５５０がトレー取り付け部２５２に載せられる。この状態では、標本トレー５５０の底面はトレー受け部２５４に面接触し、凸部２５６は標本トレー５５０の開口部５５４の内側に位置する。固定ネジ５６６を締めて押圧面２５６ｃに押圧する。その反力により標本トレー５５０が移動し、凸部２５６に押し付けられる。
【００４３】
固定ネジ５６６が適度に締められることにより、標本トレー５５０がトレー取り付け部２５２に固定される。この状態では、オスアリ２５６ａとメスアリ５５８の相互作用およびオスアリ２５６ｂとボール５６０と凹部５６２との相互作用により、標本トレー５５０の凹平面５５６がトレー受け部２５４の上面に確実に押し付けられており、標本トレー５５０は水平に配置されている。つまり、標本トレー５５０は、その上面が対物レンズ３１２の光軸に直交する平面に平行になるように配置されている。また、標本トレー５５０はメスアリ５５８の一面とボール５６０とでトレー取り付け部２５２に接するため、標本トレー５５０はトレー取り付け部２５２に常に再現性良く固定される。
【００４４】
図６は、図２のVI-VI線に沿った断面を示している。図６には標本が一緒に描かれている。
【００４５】
図６に示されるように、標本５１０は、培養細胞と培地を収容する容器５１２と、容器５１２を覆う蓋５１８とから構成される。容器５１２と蓋５１８は共に光学的に透明である。
【００４６】
容器５１２は、容器本体５１４とカバーガラス５１６とから構成されている。容器本体５１４は直径３５ｍｍのシャーレ状のプラスチック容器であり、その底部に直径１０ｍｍ程度の開口５１４ａを有している。カバーガラス５１６は顕微鏡分野において広く使用されている０．１７ｍｍ厚のカバーガラスであり、容器本体５１４の底部の開口５１４ａをふさいでいる。
【００４７】
対物レンズ３１２は明るさや解像のために高いＮＡが要求される。高いＮＡの対物レンズは一般に０．１７ｍｍ厚のカバーガラスに対して最適設計されている。容器５１２は対物レンズ３１２に面する部分に０．１７ｍｍ厚のカバーガラスを有しているので、一般に使用されている高いＮＡの対物レンズが対物レンズ３１２に適用できる。
【００４８】
標本トレー５５０は、対物レンズ３１２による下方からの観察を可能にする複数の開口５６８と、開口５６８の周囲にそれぞれ形成された凹部５７０とを有している。複数の開口５６８は約８０ｍｍの円周上に位置している。開口５６８の直径は２５ｍｍ程度であり、標本トレー５５０と対物レンズ３１２の相対移動に対して両者が干渉しない大きさである。凹部５７０の直径は、容器５１２の直径より若干大きく、４０ｍｍ程度である。容器５１２は凹部５７０の内側に配置され、凹部５７０は容器５１２を支持する。
【００４９】
さらに標本トレー５５０は、凹部５７０のおのおのに対して、容器５１２を保持するための容器保持機構を備えている。容器保持機構は、固定された二つの容器保持部材５７２と、移動可能な一つの容器保持部材５７４と、容器保持部材５７４を付勢しているコイルバネ５８２とを備えている。
【００５０】
凹部５７０の周囲には、二つの容器保持部材５７２と、一つの容器保持部材５７４が配置されている。容器保持部材５７２と容器保持部材５７４は等間隔で、すなわち１２０度の角度間隔で配置されている。容器保持部材５７２は、容器５１２に接する当接部５７２ａを有し、当接部５７２ａは尖った先端を有している。当接部５７２ａの先端は例えば５０μｍ程度の径を有している。また容器保持部材５７４は、容器５１２に接する当接部５７４ａを有し、当接部５７４ａは尖った先端を有している。当接部５７４ａの先端は例えば５０μｍ程度の径を有している。
【００５１】
容器保持部材５７２は円柱形状をしており、標本トレー５５０に形成された穴５７６に収容され、固定ビス５７８によって固定されている。容器保持部材５７２の固定位置は変更可能であり、容器５１２の大きさに合わせて調整される。
【００５２】
容器保持部材５７４は、円柱形状の本体部分５７４ｂと、本体部分５７４ｂよりも一回り大きい円柱形状の端部５７４ｃとを有している。容器保持部材５７４は、標本トレー５５０に形成された穴５８０に収容されており、穴５８０の中で移動可能である。穴５８０は小径部分５８０ａと大径部分５８０ｂとからなり、小径部分５８０ａに容器保持部材５７４の本体部分５７４ｂが収容され、大径部分５８０ｂに容器保持部材５７４の端部５７４ｃが収容されている。大径部分５８０ｂの中にコイルバネ５８２が配置され、コイルバネ５８２は端部５７４ｃを押している。容器保持部材５７４の本体部分５７４ｂにはノブ５８４が固定されており、ノブ５８４は標本トレー５５０の上面から突出している。ノブ５８４を操作することにより、コイルバネ５８２の弾性力に逆らって容器保持部材５７４を移動させることが可能である。
【００５３】
容器５１２を固定する際は、ノブ５８４を操作して容器保持部材５７４を後退させ、容器５１２を凹部５７０の底に配置した後、ノブ５８４を放す。これにより、容器５１２は容器保持部材５７４によって押されて二つの容器保持部材５７２に接する。容器保持部材５７４はコイルバネ５８２により決まる所定の力で容器５１２を押し続けるため、二つの容器保持部材５７２と一つの容器保持部材５７４とによって容器５１２が保持される。
【００５４】
容器保持部材５７２の当接部５７２ａと容器保持部材５７４の当接部５７４ａは共に先端が５０μｍ程度の径であるため、容器５１２に食い込む。このため、容器５１２は底面から上方に向かって広がった形状をしているが、上方にせり上がることなく確実に保持される。これにより、培地交換などのために容器５１２から蓋５１８を外す際などに、容器５１２が不用意に動いたり回ったりすることがない。つまり、容器５１２の位置をずらすことなく培地交換などの作業を行なえる。また、容器５１２の底面に近い部分を押圧するため、付属されている容器の蓋も利用可能である。
【００５５】
培養観察装置１００の使用時は、複数の標本５１０を保持した標本トレー５５０がトレー取り付け部２５２に取り付けられ、純水を入れた加湿パッド２１４が培養空間２０２の中に配置される。培養空間２０２は、ヒーター２０６によって内部温度が３７℃に制御され、バルブ２１２によって炭酸ガス濃度が５％に制御される。また、培養装置副本体１４０の内部空間は、ヒーター１５４によって内部温度が３７℃に制御される。
【００５６】
筐体１９２の断熱空間２０４により培養空間２０２は外気の影響を受けにくく、また培養装置副本体１４０の内部空間も３７℃であるため、培養空間２０２の内部温度は良好に３７℃に保たれる。また、培養空間２０２に生じた湿気は外部へ漏れにくいため、培養空間２０２内は１００％に近い高湿度に保たれる。
【００５７】
培養装置副本体１４０の内部空間と外部空間をつなぐ貫通穴１４２ａは小径であるので培養装置副本体１４０内への外気の流入はわずかである。また培養装置副本体１４０の内部空間は断熱空間１５２によって囲まれているので外気の影響を受けにくい。このため、培養装置副本体１４０の中に配置された対物レンズ３１２と準焦機構３２０は外気に影響されず３７℃に良好に保たれる。対物レンズ３１２と準焦機構３２０は温度の影響を受けると容易にピントズレを生じさせるが、対物レンズ３１２と準焦機構３２０の温度が一定に保たれるためピントズレの発生が良好に抑えられる。
【００５８】
また培養空間２０２から培養装置副本体１４０の内部に浸入したわずかな湿気は貫通穴１４２ａを通って外気に拡散するため、培養装置副本体１４０の内部は低い湿度に保たれる。これにより、対物レンズ３１２に結露が生じたり、準焦機構３２０に錆が生じたりすることが防止される。
【００５９】
また観察時は、対物レンズ３１２の上方に位置する標本５１０が観察される。観察対象の標本５１０は、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を大きく回転させることによって切り換えられる。標本５１０内の観察個所は、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を対物レンズ３１２の光軸に直交する平面に沿って移動させることによって調整される。この調整は、標本トレー５５０の回転と並進移動との組み合わせによって行なわれる。回転と並進移動は、開口５６８の内側に位置している対物レンズ３１２の先端が標本トレー５５０に当たらない範囲で行なわれる。
【００６０】
本実施形態では、容器５１２の外径が３５ｍｍであり、標本トレー５５０の上に八個の標本５１０が半径８０ｍｍの円周上に配置される。標本５１０の切り換えは標本トレー５５０の回転によって行なわれるので、標本トレー５５０は標本５１０の切り換えのために並進移動されない。標本トレー５５０は観察位置調整のために並進移動されるが、その量は１０ｍｍ程度である。このため、標本トレー５５０が移動するための空間が少ない。
【００６１】
比較例として、九個の標本５１０を縦横に３×３の格子状に配置し、ＸＹステージによって切り換える例を考える。この場合、８０ｍｍ以上のＸＹステージの並進移動がＸＹ方向のそれぞれに必要である。これに対して、本実施形態では、標本トレー５５０は、標本５１０の切り換えのために並進移動されず、観察位置調整のために１０ｍｍ程度並進移動されるだけである。従って、ＸＹステージを用いた装置に比べて、標本５１０の切り換えと観察位置調整のために必要な空間が非常に少なくて済む。これは、装置の小型化や低価格にとって非常に有利である。
【００６２】
また、長期間にわたる観察では培地の交換が必要である。培地の交換は、トレー取り付け部２５２から標本トレー５５０ごと取り外して行なわれる。つまり、培地交換の間、容器５１２は標本トレー５５０に保持されたままであり、容器保持機構によってしっかり固定されているため位置ずれも生じない。培地交換の済んだ標本トレー５５０は、再びトレー取り付け部２５２に培地交換前と同じ状態で取り付けられる。
【００６３】
水平移動機構２６０のモーター２６２は、例えばステッピングモータで構成されており、モーター２６２の回転軸の基準位置を検知し、その基準位置に対する回転軸の回転角度を制御することができる。これにより、所望の標本５１０を対物レンズ３１２の光軸上に配置することができる。
【００６４】
望ましくは培地交換の前後において容器５１２内の特定の同一細胞を観察できるとよい。そのためには、容器５１２は対物レンズ３１２の光軸上に５μｍ以下の精度で同じ位置に再配置される必要がある。
【００６５】
トレー保持機構２５０のトレー取り付け部２５２への標本トレー５５０の取り付けにおいて、機械的な誤差は避けられない。特に角度の誤差は、容器５１２の配置位置が標本トレー５５０の中心から８０ｍｍ程度離れているため、たとえわずかであっても容易に５μｍ以上の容器５１２の位置ずれを生じさせる。従って、標本トレー５５０をトレー取り付け部２５２に再現性良く取り付けることはできるが、標本トレー５５０とトレー取り付け部２５２の機械的な構造に頼るだけでは、標本トレー５５０に保持されている容器５１２を培地交換前の元の位置に５μｍ以下の精度で再配置することは難しい。
【００６６】
培地交換の前後において容器５１２内の特定の同一細胞を観察し得る精度で容器５１２を元の位置に再配置するために、培養観察装置１００は、標本トレー５５０の基準位置を検出するための基準位置検出機構を有している。図７は、標本トレーの基準位置検出機構を示している。図７に示されるように、標本トレー５５０は、外周部の一個所に基準位置指示部材５９２を備えている。また、培養観察装置１００は、基準位置指示部材５９２を検出するためのセンサー５９４を備え、制御部４２０は、センサー５９４によって得られる情報に基づいてモーター２６２を制御する。
【００６７】
センサー５９４はフォトインタラプターであり、発光素子と受光素子を有している。基準位置指示部材５９２は、センサー５９４の発光素子と受光素子の間を通過し得る。基準位置指示部材５９２は光学的に不透明であり、標本トレー５５０が基準位置にあるとき、センサー５９４の発光素子と受光素子の間に位置し、発光素子から受光素子に向かう光を遮る。
【００６８】
制御部４２０は、センサー５９４の出力に基づいて、基準位置指示部材５９２がセンサー５９４の発光素子と受光素子の間に位置しているかいないか、すなわち標本トレー５５０が基準位置にあるかないかを検知する。また制御部４２０は、標本トレー５５０の基準位置を検出した後、標本トレー５５０の基準位置を基準にしてモーター２６２の回転角度を制御することにより、標本トレー５５０に保持されている複数の容器５１２のうちの一つを対物レンズ３１２の光軸上に選択的に配置することができる。
【００６９】
このように本実施形態では、モーター２６２の回転軸の基準位置に基づいてモーター２６２の回転軸の回転角度を制御するのではなく、標本トレー５５０に取り付けられている基準位置指示部材５９２に基づいてモーター２６２の回転軸の回転角度を制御するので、標本トレー５５０をトレー保持機構２５０のトレー取り付け部２５２に取り付ける際の機械的な誤差（特に角度誤差）の影響を受けない。
【００７０】
また標本トレー５５０の基準位置検出は、標本トレー５５０の外周部に取り付けられた基準位置指示部材５９２を検知することによって行なわれるため、モーター２６２の回転軸の基準位置を検知することによって行なわれる場合と比較して、非常に高い精度で標本トレー５５０を基準位置に配置することができる。
【００７１】
このため、標本トレー５５０に保持されている任意の容器５１２を対物レンズ３１２の光軸上に培地交換前の元の位置に５μｍ以下の精度で再配置することが可能になる。これにより、培地交換を含む長期間にわたって標本５１０内の特定の細胞を観察することが可能である。
【００７２】
本実施形態では、筐体１９２は培養装置副本体１４０に対して開閉可能であるが、これに限定されるものではなく、筐体１９２は培養装置副本体１４０に固定されていてもよい。その場合、標本トレー５５０や加湿パッド２１４の出し入れのために、筐体１９２は、側壁に形成された開口と、側壁の開口をふさぐための扉とを備えていればよい。さらには、筐体１９２は、底部の一部が開口していて、培養装置副本体１４０に取り付けることによってその開口がふさがれるように構成してもよい。
【００７３】
［第二実施形態］
本実施形態は標本トレー５５０の基準位置検出機構に向けられている。図８は、本発明の第二実施形態による標本トレーの基準位置検出機構を示している。
【００７４】
本実施形態では、図８に示されるように、培養観察装置１００は、図７に示されたセンサーに代えて、標本トレー５５０に取り付けられた基準位置指示部材５９２を光学的に検出するためのセンサー５９６を備えている。さらに培養観察装置１００は、センサー５９６と標本トレー５５０の間に配置された光学的に透明な窓５９８を備えている。
【００７５】
窓５９８は上側ベース部１４６に密閉状態で取り付けられており、センサー５９６は培養装置副本体１４０の内部に配置されている。センサー５９６は反射型センサーであり、基準位置指示部材５９２はセンサー５９６から射出される光ビームの光路上を通過し得る。基準位置指示部材５９２は好ましくは高い反射率を有し、標本トレー５５０が基準位置にあるとき、センサー５９６から射出された光ビームをセンサー５９６に向けて反射する。
【００７６】
制御部４２０は、センサー５９６の出力に基づいて、基準位置指示部材５９２がセンサー５９６から射出される光ビームの光路上に位置しているかいないか、すなわち標本トレー５５０が基準位置にあるかないかを検知する。そのほかの動作は第一実施形態と同様である。
【００７７】
本実施形態による標本トレー５５０の基準位置検出機構では、湿度の高い培養空間２０２の中にではなく、湿度の低い培養装置副本体１４０の内部にセンサー５９６が配置されているので、センサー５９６の動作安定性と寿命が向上する。そのほかの利点は第一実施形態と同様である。
【００７８】
［第三実施形態］
本実施形態は標本トレーの基準位置検出機構に向けられている。図９は、本発明の第三実施形態による標本トレーの基準位置検出機構を示している。
【００７９】
本実施形態では、図９に示されるように、標本トレー５５０は、外周部に設けられた複数の基準位置指示部材５９２を備えている。基準位置指示部材５９２は、それぞれ、容器５１２を支持する凹部５７０に一対一で対応している。より詳しくは、凹部５７０の内側の開口５６８の中心がちょうど対物レンズ３１２の光軸上に位置するときに、その凹部５７０に対応する基準位置指示部材５９２がセンサー５９４の光を遮るように、基準位置指示部材５９２とセンサー５９４とが関連づけられている。
【００８０】
第一実施形態と第二実施形態では、標本トレー５５０に設けられたただ一つの基準位置指示部材５９２を検出することにより標本トレー５５０の基準位置を特定し、標本トレー５５０の基準位置を基準にしてモーター２６２の回転角度を制御することによって、標本トレー５５０に保持されている複数の容器５１２のうちの所望の一つを対物レンズ３１２の光軸上に選択的に配置している。この手法では、所望の容器５１２を対物レンズ３１２の光軸上に配置する際に、いわゆるモーター２６２のパルス抜けによって、所望の容器５１２が正確に所望の位置に配置されないことが起こりうる。このような不所望な事態は特に、所望の容器５１２がただ一つの基準位置指示部材５９２から遠くに位置している場合に起こりやすい。
【００８１】
これに対して本実施形態では、モーター２６２の回転軸の基準位置を検知し、その基準位置に基づいてモーター２６２の回転軸の回転角度を制御することによって、所望の容器５１２を大まかに対物レンズ３１２の光軸上に移動させる。その後、所望の容器５１２を支持している凹部５７０に対応する基準位置指示部材５９２がセンサー５９４の光をちょうど遮るように、制御部４２０によりモーター２６２が制御される。これにより、所望の容器５１２の所定個所（たとえば中心）が対物レンズ３１２の光軸上に正確に配置される。
【００８２】
このように本実施形態では、標本トレー５５０に保持されている標本５１０のそれぞれについて、標本５１０の容器５１２を支持する凹部５７０に一対一で基準位置指示部材５９２が設けられており、基準位置指示部材５９２をセンサー５９４で検出することによってそれに対応する凹部５７０に支持されている容器５１２が位置決めされる。このため、いわゆるモーター２６２のパルス抜けに起因する位置ずれが実質的に生じないので、標本トレー５５０に保持されている任意の容器５１２を培地交換前の元の位置により安定して再配置することが可能になる。そのほかの利点は第一実施形態と同様である。
【００８３】
［第四実施形態］
本実施形態は標本トレーの基準位置検出機構に向けられている。図１０は、本発明の第四実施形態による標本トレーの下面を示している。図１１は、本発明の第四実施形態による基準位置検出機構を示している。
【００８４】
本実施形態では、図１０と図１１に示されるように、標本トレー５５０は、下面に設けられた複数の識別情報保持部材６０２を備えている。識別情報保持部材６０２は、それぞれ、容器５１２を支持する凹部５７０に一対一で対応しており、開口５６８に対して同じ位置関係で位置している。各識別情報保持部材６０２は、例えば、同じ径方向に並んで位置する所定の四個所に対して、最大で四枚の遮光板を有する。つまり、各識別情報保持部材６０２は、所定の四個所における遮光板の有無に対応して４ビットの情報を保持し得る。識別情報保持部材６０２は、凹部５７０のそれぞれに対応して異なる情報を保持している。つまり、識別情報保持部材６０２は、凹部５７０を識別するための情報を保持している。
【００８５】
また、培養観察装置１００は、識別情報保持部材６０２に保持されている情報を検出するためのセンサー６０４を備えている。センサー６０４は実質的に三つのフォトインタラプターで構成されており、各フォトインタラプターは所定の四個所のそれぞれにおける各識別情報保持部材６０２の遮光板の有無を検出する。
【００８６】
本実施形態では、所望の容器５１２を支持している凹部５７０に対応する識別情報保持部材６０２の遮光部材のいずれかがセンサー６０４のフォトインタラプターの光をちょうど遮るように、制御部４２０によりモーター２６２が制御される。これにより、所望の容器５１２の所定個所（たとえば中心）が対物レンズ３１２の光軸上に正確に配置される。これと同時に、識別情報保持部材６０２が保持している情報を読み取ることにより、対応する凹部５７０すなわちそこに配置さている標本５１０を識別できる。従って、第三実施形態のようにモーター２６２の回転軸の基準位置を最初に検知する処理は必要ない。そのほかの利点は第一実施形態と同様である。
【００８７】
［第五実施形態］
本実施形態は標本トレーの基準位置検出機構に向けられている。図１２は、本発明の第五実施形態による標本トレーの下面を示している。
【００８８】
本実施形態では、図１２に示されるように、標本トレー５５０は、下面に基準位置を示すための一つのアライメントマーク６１２を有している。アライメントマーク６１２はコントラストの高い光学パターンであり、複数の開口５６８のいずれか一つの近くに配置されている。アライメントマーク６１２は例えば標本トレー５５０の中心と開口５６８の中心を通る直線上に位置している。しかしアライメントマーク６１２の位置はこれに限るものではなく、開口５６８の近くの任意の位置に配置されてよい。例えば、標本トレー５５０は、アライメントマーク６１２に代えて、複数の開口５６８の中心を通る円周上に位置するアライメントマーク６１４を有していてもよい。
【００８９】
本実施形態では、次のようにして標本トレー５５０が基準位置に位置決めされる。まず、アライメントマーク６１２を対物レンズ３１２と結像レンズ３４２を介して撮像装置３４４によって撮影する。次に、撮影された画像を画像処理して対物レンズ３１２の光軸とアライメントマーク６１２の相対位置を求める。続いて、求めた相対位置を相殺するように、水平移動機構２６０のモーター２６２により標本トレー５５０を回転させるとともに、水平移動機構２６０のモーター２７０により標本トレー５５０を並進移動させる。これにより、標本トレー５５０が基準位置に位置決めされる。標本トレー５５０が基準位置に位置決めされた後の動作は第一実施形態と同様である。
【００９０】
本実施形態では、標本トレー５５０が基準位置に位置決めする際に、アライメントマーク６１２に基づいて回転（θ）方向と半径（ｒ）方向の二次元に関して補正されるため、標本トレー５５０が基準位置により高い精度で位置決めされる。また、アライメントマーク６１２を検出するためのセンサーは、顕微鏡の一部である対物光学部３１０と結像光学部３４０とで構成されており、それらは湿度の低い空間に配置されているので、安定した検出が期待できる。そのほかの利点は第一実施形態と同様である。
【００９１】
標本トレー５５０は、本実施形態ではただ一つのアライメントマーク６１２を有しているが、第三実施形態と同様に、標本５１０の容器５１２を支持する複数の凹部５７０に一対一で対応する複数のアライメントマーク６１２を有していてもよい。この場合さらに、アライメントマーク６１２をバーコードやＱＲコード（マトリックス式二次元バーコード）などの光学パターンに変更して、第四実施形態と同様に、凹部５７０の識別情報を保持させてもよい。
【００９２】
さらに本実施形態では、アライメントマーク６１２に基づいて、観察個所の高さ位置をオフセットすることも可能である。図１３は、対物レンズのオフセット動作を示している。図１４は、対物レンズのオフセット動作のフローチャートである。
【００９３】
顕微鏡による光学観察においてイメージオートフォーカス制御はしばしば利用される。その一方で、標本５１０に含まれる培養細胞はコントラストが非常に小さく、イメージオートフォーカス制御が正しく働かない場合もしばしばある。オフセット動作はそのような事態の対応に非常に有効である。
【００９４】
オフセット動作は次のようにして行なわれる。図１４は制御部４２０により実行されるコンピュータープログラムを図示したフローチャートである。図１４に示されるように、まず、コントラストの高いアライメントマーク６１２を対物レンズ３１２の光軸上に配置する。次に、アライメントマーク６１２に対してイメージオートフォーカス制御を行なう。イメージオートフォーカス制御では、準焦機構３２０により対物レンズ３１２を上下に（光軸に沿って）移動させながらコントラストを調べ、最大のコントラストを与えるＺ位置（対物レンズ３１２の光軸に沿った位置）に対物レンズ３１２を移動させる。続いて、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を水平に移動させて対物レンズ３１２の光軸上に標本５１０を配置する。最後に、準焦機構３２０により対物レンズ３１２をあらかじめ決められたオフセット量だけ上昇させる。オフセット量はメカ的な設計値に基づいて決められても、事前の測定に基づいて決められてもよい。例えば、容器５１２の内側底面から１μｍ上の位置を観察したいのであれば、設計値から算出されるアライメントマーク６１２の下面から容器５１２の内側底面までの寸法に１μｍを加算した距離をオフセット量とすればよい。
【００９５】
このようなオフセット動作を行なうことにより、イメージオートフォーカス制御に必要なコントラストを与えない透明度の高い培養細胞に対しても良好に観察を行なうことができる。
【００９６】
［第六実施形態］
本実施形態は標本トレーの基準位置検出機構に向けられている。図１５は、本発明の第六実施形態による標本トレーの基準位置検出機構を示している。
【００９７】
本実施形態では、図１５に示されるように、標本トレー５５０は、各凹部５７０の外側にスリット６２２を有している。また、培養観察装置１００は、標本トレー５５０に形成されたスリット６２２を光学的に検出するためのセンサー６２４と、センサー６２４と標本トレー５５０の間に配置された光学的に透明な窓６２６を備えている。
【００９８】
窓６２６は上側ベース部１４６に密閉状態で取り付けられており、センサー６２４は培養装置副本体１４０の内部に配置されている。センサー６２４は反射型センサーであり、標本トレー５５０の下面は好ましくは高い反射率を有し、センサー６２４から射出される光ビームを効率良く反射する。スリット６２２はセンサー６２４から射出される光ビームの光路上を通過し得る。スリット６２２の長さは、凹部５７０の内側の開口５６８に対応しており、対物レンズ３１２の光軸が開口５６８の内側にあるとき、センサー６２４から射出された光ビームを透過する。スリット６２２の長さは、より詳しくは、対物レンズ３１２の形状を考慮して、対物レンズ３１２が標本トレー５５０に接触しないように設定されている。
【００９９】
本実施形態では、所望の容器５１２を支持している凹部５７０に対応するスリット６２２の端にセンサー６２４から射出される光ビームがちょうど当たるようにモーター２６２を制御する。その後、スリット６２２の端を基準にして標本トレー５５０を所定角度だけ回転させる。これにより、所望の容器５１２の所定個所（たとえば中心）が対物レンズ３１２の光軸上に正確に配置される。
【０１００】
前述したように、標本５１０内の観察個所は、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を対物レンズ３１２の光軸に直交する平面に沿って移動させることによって調整される。この調整は、標本トレー５５０の回転と並進移動との組み合わせによって行なわれる。その際、本実施形態では、標本トレー５５０の回転による移動範囲がスリット６２２によって定められる。すなわち、センサー６２４から射出された光ビームがスリット６２２を通過するため、センサー６２４で十分な量の反射光が検出されない範囲内において、観察個所の調整のために標本トレー５５０が回転される。
【０１０１】
本実施形態では、センサー６２４から射出される光ビーム上にスリット６２２の端をいったん配置した後、スリット６２２の端を基準にして標本トレー５５０を所定角度だけ回転させるため、いわゆるモーター２６２のパルス抜けに起因する位置ずれが実質的に生じないので、標本トレー５５０に保持されている任意の容器５１２を培地交換前の元の位置により安定して再配置することが可能になる。そのほかの利点は第一実施形態と同様である。
【０１０２】
［第七実施形態］
これまでに述べた実施形態では、標本トレー５５０を回転させることによって観察する標本５１０が切り換えられる。本実施形態は標本を切り換える際の制御に向けられている。図１６は、本発明の第七実施形態による標本を切り換える際の制御を模式的に示している。
【０１０３】
本実施形態では、水平移動機構２６０と準焦機構３２０を制御する制御部４２０が、標本５１０ごとに観察個所のＸＹＺ位置を記憶している。標本５１０を切り換える際、まず、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を移動させて観察中の標本５１０の中心を対物レンズ３１２の光軸上に配置する。次に、標本トレー５５０と対物レンズ３１２の接触を避けるために準焦機構３２０により対物レンズ３１２を所定距離だけ下降させ、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を次に観察する標本５１０に対応した角度だけ回転させる。その結果、次に観察する標本５１０の中心が対物レンズ３１２の光軸上に配置される。続いて、準焦機構３２０により対物レンズ３１２を所定距離だけ上昇させ、水平移動機構２６０により標本トレー５５０を移動させて次に観察する標本５１０内の観察個所を対物レンズ３１２の光軸上に配置する。
【０１０４】
制御部４２０に記憶されている標本５１０ごとの観察個所のＸＹＺ位置は、一連の観察が終了した後にクリアされる。制御部４２０は例えばパーソナルコンピューターで構成され、標本トレー５５０の回転と標本トレー５５０の水平移動（ＸＹ移動）と対物レンズ３１２の上下動（Ｚ移動）の動作をユーザーがＧＵＩから選べてもよい。ユーザーが標本５１０をＧＵＩから選択したとき、上記動作が自動的に行なわれ、ユーザーは対物レンズ３１２の上下を気にせずに標本５１０を変更できる。
【０１０５】
［第八実施形態］
トレー取り付け部２５２に標本トレー５５０を着脱する際に、図１７に示されるように、標本トレー５５０が不用意に傾けられると、対物レンズ３１２に衝突して対物レンズ３１２が損傷するおそれがある。本実施形態は、標本トレー５５０をトレー取り付け部２５２から取り外す際の制御に向けられている。図１８は、本発明の第八実施形態において標本が切り換えられるときの対物レンズの配置を示している。図１９は、本発明の第八実施形態による制御のフローチャートである。図２０は、トレー取り付け部のより好適な形態を示している。
【０１０６】
本実施形態では、制御部４２０は、例えばパーソナルコンピューターで構成されており、図１９に示されるように、開閉センサー１９６により筐体１９２が開かれたことを感知すると、ＧＵＩに注意メッセージを表示するとともに、対物レンズ３１２を所定距離だけ下降させて退避させる。次に、標本トレー５５０を固定するための固定ネジ５６６が手前に来るように標本トレー５５０を回転させる。退避のために対物レンズ３１２を下降させる距離は少なくとも、図１８に示されるように対物レンズ３１２の先端が上側ベース部１４６の上面より下方に来るように選ばれる。
【０１０７】
本実施形態では、筐体１９２が開かれたときに対物レンズ３１２が退避されるので、トレー取り付け部２５２に標本トレー５５０を着脱する際の標本トレー５５０と対物レンズ３１２の衝突が良好に防がれる。
【０１０８】
トレー取り付け部２５２は、より好ましくは、図２０に示されるように、凸部２５６が標本トレー５５０の厚さよりも相当に長く、標本トレー５５０がトレー取り付け部２５２に取り付けられたときに凸部２５６が標本トレー５５０の上面から上に相当に突出するとよい。標本トレー５５０の開口部５５４に凸部２５６が入っている状態では、標本トレー５５０を大きく傾けることはできず、標本トレー５５０は必然的にほぼ水平に保たれる。従って、図２０に示されるトレー取り付け部２５２においては、標本トレー５５０を大きく傾けることができる位置は、例えば図１７に図示されているトレー取り付け部２５２に比べて凸部２５６が長い分だけ上に位置する。このため、標本トレー５５０が大きく傾いても、標本トレー５５０が対物レンズ３１２から離れている分、対物レンズ３１２に接触するおそれが少ない。従って、トレー取り付け部２５２に標本トレー５５０を着脱する際の標本トレー５５０と対物レンズ３１２の衝突が機械的構造によって良好に防がれる。
【０１０９】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第一実施形態による培養観察装置を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示された標本トレーの平面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿った断面を示している。
【図４】図３の一部を拡大して示している。
【図５】図２のV-V線に沿った断面を示している。
【図６】図２のVI-VI線に沿った断面を示している。
【図７】標本トレーの基準位置検出機構を示している。
【図８】本発明の第二実施形態による標本トレーの基準位置検出機構を示している。
【図９】本発明の第三実施形態による標本トレーの基準位置検出機構を示している。
【図１０】本発明の第四実施形態による標本トレーの下面を示している。
【図１１】本発明の第四実施形態による基準位置検出機構を示している。
【図１２】本発明の第五実施形態による標本トレーの下面を示している。
【図１３】対物レンズのオフセット動作を示している。
【図１４】対物レンズのオフセット動作のフローチャートである。
【図１５】本発明の第六実施形態による標本トレーの基準位置検出機構を示している。
【図１６】本発明の第七実施形態による標本を切り換える際の制御を模式的に示している。
【図１７】トレー取り付け部に標本トレーを着脱する際に、標本トレーが対物レンズに衝突する様子を示している。
【図１８】本発明の第八実施形態において標本が切り換えられるときの対物レンズの配置を示している。
【図１９】本発明の第八実施形態による制御のフローチャートである。
【図２０】トレー取り付け部のより好適な形態を示している。
【符号の説明】
【０１１１】
１００…培養観察装置、１１０…本体支持台、１１４…脚部、１４０…培養装置副本体、１４２…下側ベース部、１４２ａ…貫通穴、１４２ｂ…貫通穴、１４２ｃ…結像光学部取付部、１４４…側壁部、１４６…上側ベース部、１４６ａ…貫通穴、１４６ｂ…貫通穴、１４８…支持支柱、１５０…シール部材、１５２…断熱空間、１５４…ヒーター、１９０…培養装置主本体、１９２…筐体、１９２ａ…外壁、１９２ｂ…内壁、１９４…ヒンジ、１９６…開閉センサー、２００…シール部材、２０２…培養空間、２０４…断熱空間、２０６…ヒーター、２０８…気体供給流路、２１０…気体供給源、２１２…バルブ、２１４…加湿パッド、２５０…トレー保持機構、２５２…トレー取り付け部、２５４…トレー受け部、２５６…凸部、２５６ａ…オスアリ、２５６ｂ…オスアリ、２５６ｃ…押圧面、２５８…回転シャフト、２６０…水平移動機構、２６２…モーター、２６４…モーター支持部材、２６６…リニアガイド、２６８…ボールネジ、２７０…モーター、２７２…モーター支持部材、３１０…対物光学部、３１２…対物レンズ、３２０…準焦機構、３２２…対物レンズ支持部材、３２４…リニアガイド、３２６…ボールネジ、３２８…モーター、３３０…モーター支持部材、３４０…結像光学部、３４２…結像レンズ、３４４…撮像装置、３７２…照明光源、３７４…光学窓、４００…励起光源部、４０２…励起光源、４０４…素子、４０６…投光管、４１０…蛍光キューブユニット、４１２…蛍光キューブ、４１４…蛍光フィルター、４１６…ダイクロイックミラー、４１８…吸収フィルター、４２０…制御部、５１０…標本、５１２…容器、５１４…容器本体、５１４ａ…開口、５１６…カバーガラス、５１８…蓋、５５０…標本トレー、５５４…開口部、５５６…凹平面、５５８…メスアリ、５６０…ボール、５６２…凹部、５６４…メスネジ、５６６…固定ネジ、５６８…開口、５７０…凹部、５７２…容器保持部材、５７２ａ…当接部、５７４…容器保持部材、５７４ａ…当接部、５７４ｂ…本体部分、５７４ｃ…端部、５７６…穴、５７８…固定ビス、５８０…穴、５８０ａ…小径部分、５８０ｂ…大径部分、５８２…コイルバネ、５８４…ノブ、５９２…基準位置指示部材、５９４…センサー、５９６…センサー、５９８…窓、６０２…識別情報保持部材、６０４…センサー、６１２…アライメントマーク、６２２…スリット、６２４…センサー、６２６…窓。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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